江西省萬載縣高中生物 專題1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序（練習(xí)課）教學(xué)實(shí)錄 新人教版選修3

江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序（練習(xí)課）教學(xué)實(shí)錄新人教版選修3科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）江西省萬載縣高中生物專題1基因工程1.2基因工程的基本操作程序（練習(xí)課）教學(xué)實(shí)錄新人教版選修3教材分析江西省萬載縣高中生物專題1“基因工程”中的1.2節(jié)“基因工程的基本操作程序”是本章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。本節(jié)課通過介紹基因工程的基本操作程序，使學(xué)生了解基因工程的基本原理和操作方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)基因工程的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容與新人教版選修3的教材緊密相連，符合教學(xué)實(shí)際，實(shí)用性較強(qiáng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，通過分析基因工程的基本操作程序，提升邏輯推理和批判性思維能力。

2.強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實(shí)踐操作，學(xué)習(xí)基因克隆、表達(dá)、調(diào)控等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和操作技能。

3.增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，理解基因工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)對(duì)生物科學(xué)研究的興趣和責(zé)任感。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)對(duì)遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)有了初步的了解，包括DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，以及基因的基本結(jié)構(gòu)和功能。然而，對(duì)于基因工程的具體操作程序，如基因克隆、表達(dá)載體的構(gòu)建、基因編輯等，學(xué)生的了解可能較為有限。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的興趣普遍較高，但具體到基因工程這一領(lǐng)域，可能會(huì)因?yàn)槠涑橄笮院蛯?shí)驗(yàn)操作的復(fù)雜性而感到興趣減退。學(xué)生的能力方面，具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能和邏輯思維能力是學(xué)習(xí)基因工程的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生可能表現(xiàn)為對(duì)實(shí)踐操作和直觀演示的興趣，同時(shí)也需要一定的自學(xué)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在學(xué)習(xí)基因工程的基本操作程序時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難：一是對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟的理解不夠深入；二是實(shí)驗(yàn)操作的精細(xì)度和準(zhǔn)確性要求高，學(xué)生可能難以掌握；三是基因工程涉及的概念和術(shù)語較為專業(yè)，學(xué)生可能需要額外的時(shí)間和資源來克服語言障礙。此外，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范也需要在教學(xué)中加以強(qiáng)調(diào)。教學(xué)資源-軟硬件資源：顯微鏡、離心機(jī)、PCR儀、凝膠成像系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)服、手套、DNA提取試劑盒、PCR反應(yīng)試劑、DNA電泳裝置等。

-課程平臺(tái)：學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)、在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。

-信息化資源：基因工程操作視頻、實(shí)驗(yàn)操作指南、相關(guān)學(xué)術(shù)論文電子版。

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)操作演示、小組討論、案例分析。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：教師通過展示一些與基因工程相關(guān)的現(xiàn)代生物技術(shù)成果圖片，如轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物、基因治療等，引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程的應(yīng)用和意義，激發(fā)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的興趣。

-回顧舊知：教師簡要回顧DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，幫助學(xué)生回憶與基因工程相關(guān)的基本概念。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：教師詳細(xì)講解基因工程的基本操作程序，包括基因克隆、表達(dá)載體的構(gòu)建、基因編輯等步驟。使用多媒體課件展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作流程，并配以圖文并茂的講解。

-舉例說明：教師結(jié)合實(shí)際案例，如胰島素基因的克隆和表達(dá)、CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)等，幫助學(xué)生理解基因工程操作的具體應(yīng)用。

-互動(dòng)探究：教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論或?qū)嶒?yàn)操作探究基因工程的相關(guān)知識(shí)。如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證基因克隆的步驟，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立完成一些練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡答題，鞏固對(duì)基因工程操作程序的理解。

-教師指導(dǎo)：教師巡視課堂，及時(shí)解答學(xué)生在練習(xí)過程中遇到的問題，并對(duì)學(xué)生的練習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

4.實(shí)驗(yàn)操作（約45分鐘）

-學(xué)生分組：將學(xué)生分成若干小組，每組負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

-實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：教師為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)材料和儀器，并講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。

-實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，包括DNA提取、PCR擴(kuò)增、電泳分析等。

-數(shù)據(jù)收集：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如DNA條帶、擴(kuò)增產(chǎn)物濃度等。

-結(jié)果分析：學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。

5.課堂總結(jié)（約5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)基因工程的基本操作程序及其在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。

-學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)心得，交流實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和解決方法。

6.作業(yè)布置（約5分鐘）

-教師布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成以下任務(wù)：

1.查閱資料，了解基因工程在生物制藥、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。

2.思考基因工程在應(yīng)用過程中可能帶來的倫理和社會(huì)問題，撰寫一篇短文表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

3.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。

教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，確保教學(xué)效果。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握程度：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解基因工程的基本操作程序，包括基因克隆、表達(dá)載體的構(gòu)建、基因編輯等步驟。學(xué)生對(duì)基因工程的基本概念和原理有了深入的認(rèn)識(shí)，能夠區(qū)分不同的操作方法及其應(yīng)用場景。

2.實(shí)驗(yàn)技能提升：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，通過實(shí)際動(dòng)手實(shí)踐，掌握了DNA提取、PCR擴(kuò)增、電泳分析等實(shí)驗(yàn)技能。這些技能的掌握為學(xué)生后續(xù)進(jìn)行更復(fù)雜的基因工程實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。

3.科學(xué)思維培養(yǎng)：在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過分析基因工程操作程序的原理，培養(yǎng)了邏輯推理和批判性思維能力。他們能夠從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出問題，提出解決方案，并反思實(shí)驗(yàn)過程中的不足。

4.團(tuán)隊(duì)合作能力：在小組討論和實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生學(xué)會(huì)了與他人合作，共同解決問題。他們能夠尊重他人的意見，有效溝通，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

5.實(shí)踐應(yīng)用能力：學(xué)生通過學(xué)習(xí)基因工程的基本操作程序，了解了基因工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物、基因治療等。這有助于他們將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題，提高解決實(shí)際問題的能力。

6.倫理和社會(huì)責(zé)任感：在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生認(rèn)識(shí)到基因工程在應(yīng)用過程中可能帶來的倫理和社會(huì)問題。他們能夠從多角度思考問題，形成自己的觀點(diǎn)，并撰寫短文表達(dá)自己的看法。

7.學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)生物科學(xué)和基因工程產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們意識(shí)到基因工程在改善人類生活質(zhì)量、推動(dòng)科技進(jìn)步方面的重要作用，從而激發(fā)了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

8.自主學(xué)習(xí)能力：學(xué)生在課后通過查閱資料、完成作業(yè)等方式，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)能力。他們能夠獨(dú)立思考、解決問題，提高學(xué)習(xí)效率。重點(diǎn)題型整理1.**基因克隆實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題**

-題型：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基因克隆實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法步驟和預(yù)期結(jié)果。

-答案示例：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模嚎寺∧程囟ɑ颉Ｔ恚豪肞CR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，再通過限制酶切和連接反應(yīng)將其插入載體中。方法步驟：提取目的基因，設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，電泳檢測PCR產(chǎn)物，酶切載體和目的基因，連接載體和目的基因，轉(zhuǎn)化大腸桿菌，篩選陽性克隆。預(yù)期結(jié)果：獲得含目的基因的克隆載體。

2.**基因表達(dá)載體制備題**

-題型：請(qǐng)簡述制備基因表達(dá)載體的過程，并說明每個(gè)步驟的目的。

-答案示例：制備基因表達(dá)載體的過程包括：1.設(shè)計(jì)引物并合成；2.進(jìn)行PCR擴(kuò)增目的基因；3.酶切載體和目的基因；4.連接載體和目的基因；5.轉(zhuǎn)化大腸桿菌。每個(gè)步驟的目的分別是：1.獲取目的基因；2.擴(kuò)增目的基因；3.為目的基因插入載體提供粘性末端；4.構(gòu)建基因表達(dá)載體；5.重組質(zhì)粒在大腸桿菌中表達(dá)。

3.**基因編輯技術(shù)應(yīng)用題**

-題型：簡述CRISPR-Cas9技術(shù)在基因編輯中的應(yīng)用，并舉例說明其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

-答案示例：CRISPR-Cas9技術(shù)是一種高效的基因編輯技術(shù)，通過使用特定的sgRNA引導(dǎo)Cas9酶至目標(biāo)基因位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)精確的DNA切割。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，CRISPR-Cas9技術(shù)可用于治療遺傳疾病，如鐮狀細(xì)胞性貧血，通過基因編輯修復(fù)突變基因。

4.**基因工程倫理討論題**

-題型：討論基因工程在應(yīng)用過程中可能遇到的倫理問題，并提出你的看法。

-答案示例：基因工程在應(yīng)用過程中可能遇到的倫理問題包括基因歧視、生物安全問題、基因編輯的道德界限等。我認(rèn)為在基因工程的研究和應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持科學(xué)性、倫理性和社會(huì)責(zé)任感，確保技術(shù)的安全和合理使用，尊重個(gè)體差異，避免基因歧視。

5.**基因工程與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)題**

-題型：解釋轉(zhuǎn)基因作物在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用，并討論其潛在的環(huán)境影響。

-答案示例：轉(zhuǎn)基因作物在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著重要作用，如提高產(chǎn)量、增強(qiáng)抗病蟲害能力、降低農(nóng)藥使用等。然而，轉(zhuǎn)基因作物的廣泛種植也可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，如基因漂移可能影響非目標(biāo)生物，導(dǎo)致生態(tài)失衡。因此，在推廣轉(zhuǎn)基因作物時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和監(jiān)管。教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)結(jié)束后，我對(duì)這節(jié)課進(jìn)行了反思，總結(jié)了一些收獲和需要改進(jìn)的地方。

首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂上的參與度非常高，他們對(duì)于基因工程的基本操作程序表現(xiàn)出濃厚的興趣。在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，學(xué)生們表現(xiàn)得非常積極，能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，這讓我感到欣慰。但是，我也注意到一些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到了困難，比如在DNA提取和PCR擴(kuò)增時(shí)，有些學(xué)生的操作不夠熟練，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不佳。

為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中采取以下改進(jìn)措施：

1.**加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)指導(dǎo)**：在實(shí)驗(yàn)前，我會(huì)提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，包括實(shí)驗(yàn)原理、步驟、注意事項(xiàng)等，讓學(xué)生提前了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，做好充分的準(zhǔn)備。

2.**分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)**：在實(shí)驗(yàn)過程中，我會(huì)將學(xué)生分成小組，每組由一名組長負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，這樣可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)也能讓學(xué)生在互相幫助中提高實(shí)驗(yàn)技能。

3.**個(gè)性化輔導(dǎo)**：對(duì)于實(shí)驗(yàn)技能較差的學(xué)生，我會(huì)進(jìn)行一對(duì)一的輔導(dǎo)，針對(duì)性地解決他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到的問題。

4.**實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析**：在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我會(huì)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出結(jié)論，并學(xué)會(huì)如何將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論知識(shí)相結(jié)合。

其次，我發(fā)現(xiàn)有些